湖南師范大學(xué)碩士研究生入學(xué)考試自命題考試大綱

考試科目代碼：[]考試科目名稱：原子物理

（同等學(xué)歷加試科目）

一、試卷結(jié)構(gòu)

1)試卷成績及考試時(shí)間

本試卷滿分為100分，考試時(shí)間為180分鐘。

2)答題方式：閉卷、筆試

3)試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)

原子物理　82%原子核物理18%

4)題型結(jié)構(gòu)

a:判斷題，3小題，每小題3分，共9分

b:填空題，6小題，每小題5分，共30分

c:簡答題，2小題，每小題6分，共12分

d:解答題(包括證明題)，3小題，共49分

二、考試內(nèi)容與考試要求

1、原子結(jié)構(gòu)、原子的能級(jí)和輻射

考試內(nèi)容

原子的基本狀況原子的質(zhì)量一個(gè)原子質(zhì)量單位原子的大小盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型粒子散射實(shí)驗(yàn)大角散射

氫原子光譜里德堡方程賴曼系巴爾末系氫原子玻爾理論玻爾理論的三個(gè)假設(shè)氫原子第一軌道半徑氫原子基態(tài)能類氫離子光譜里德堡常數(shù)的修正夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)索末菲的氫原子橢圓軌道理論原子空間取向量子化玻爾的對(duì)應(yīng)原理

考試要求

（1）了解原子的質(zhì)量，掌握一個(gè)原子質(zhì)量單位，了解原子的大小，理解盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型，了解粒子散射實(shí)驗(yàn)、大角散射。

（2）理解氫原子光譜的里德堡方程，掌握賴曼系和巴爾末系的光譜公式，并能用公式求光波長。

（3）理解玻爾的三個(gè)假設(shè)，掌握氫原子激發(fā)能、電離能的計(jì)算方法，會(huì)畫能級(jí)圖。

（4）理解類氫離子的光譜方程，掌握里德堡常數(shù)的修正公式。

（5）了解夫蘭克—赫茲實(shí)驗(yàn)，了解索末菲的氫原子橢圓軌道理論，了解原子空間取向量子化的概念，了解玻爾的對(duì)應(yīng)原理。

2、堿金屬原子、多電子原子

考試內(nèi)容

堿金屬原子光譜主線系第一、第二輔線系電子態(tài)（nl）主量子數(shù)n軌道角量子數(shù)l原子實(shí)極化和軌道貫穿堿金屬原子光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)電子自旋量子數(shù)s電子的自旋角動(dòng)量及對(duì)外場的投影電子的自旋磁矩及對(duì)外場的投影電子的軌道角動(dòng)量及對(duì)外場的投影電子的軌道磁矩及對(duì)外場的投影電子自旋角動(dòng)量與軌道角動(dòng)量的耦合電子自旋與軌道運(yùn)動(dòng)的相互作用及由此產(chǎn)生的附加能雙重能級(jí)結(jié)構(gòu)堿金屬及氫原子的原子態(tài)符號(hào)總角量子數(shù)j單電子能級(jí)躍遷的選擇定則

多電子原子氦原子及第二族元素的單重能級(jí)與三重能級(jí)兩個(gè)角動(dòng)量耦合的普遍規(guī)則L-S耦合模型及其適用范圍洪德定則J-J耦合模型及其適用范圍同科電子泡利不相容原理能級(jí)躍遷的選擇定則

考試要求

（1）了解堿金屬原子光譜的主線系，第一、第二輔線系，理解原子實(shí)極化和軌道貫穿，掌握主量子數(shù)n、軌道角量子數(shù)l、電子自旋量子數(shù)s和總角量子數(shù)j，了解堿金屬原子光譜的精細(xì)結(jié)構(gòu)。

（2）掌握電子的自旋、軌道角動(dòng)量及對(duì)外場的投影，掌握電子的自旋、軌道磁矩及對(duì)外場的投影，掌握堿金屬及氫原子的原子態(tài)符號(hào)寫法。會(huì)畫相應(yīng)的能級(jí)圖。

（3）了解電子自旋與軌道運(yùn)動(dòng)的相互作用及由此產(chǎn)生的附加能，了解單電子能級(jí)躍遷的選擇定則。

（4）理解氦原子及第二族元素的單重能級(jí)與三重能級(jí)氦原子及第二族元素的單重能級(jí)與三重能級(jí)，掌握個(gè)角動(dòng)量耦合的普遍規(guī)則，掌握L-S耦合模型并能求出電子組態(tài)的原子態(tài)，理解洪德定則了解J-J耦合模型及其適用范圍會(huì)畫相應(yīng)的能級(jí)圖。

（5）理解泡利不相容原理和同科電子，理解多電子原子能級(jí)躍遷的選擇定則。

3、塞曼效應(yīng)

考試內(nèi)容

電子的自旋磁矩和軌道磁矩原子的有效磁矩與總角動(dòng)量之間的關(guān)系朗德因子g磁場對(duì)原子的影響拉莫爾進(jìn)動(dòng)史特恩—蓋拉赫實(shí)驗(yàn)順磁原子順磁共振原子能級(jí)在磁場中的分裂塞曼效應(yīng)（譜線在磁場中分裂的現(xiàn)象）正常、反常塞曼效應(yīng)塞曼譜線的計(jì)算（新譜線與原譜線波數(shù)差的計(jì)算）順磁性抗磁性抗磁原子　

考試要求

（1）理解電子的自旋磁矩和軌道磁矩，理解原子的有效磁矩與總角動(dòng)量之間的關(guān)系，掌握有效磁矩的計(jì)算公式，掌握朗德因子的計(jì)算公式。

（2）了解拉莫爾進(jìn)動(dòng)，了解史特恩—蓋拉赫實(shí)驗(yàn)，了解順磁共振。

（3）理解原子能級(jí)在磁場中的分裂，掌握附加能計(jì)算公式，利用格羅春圖計(jì)算波數(shù)差。

（4）了解順磁性、抗磁性、順磁原子和抗磁原子。

4、原子的殼層結(jié)構(gòu)

考試內(nèi)容

元素周期表原子的電子殼層結(jié)構(gòu)描述電子的四個(gè)量子數(shù)主殼層和次殼層能容納的電子數(shù)目原子基態(tài)能量最低原理

　考試要求

（1）了解元素周期表，理解原子的電子殼層結(jié)構(gòu)，掌握描述電子的四個(gè)量子數(shù)。

（2）掌握主殼層和次殼層能容納的電子數(shù)目，了解用能量最低原理和泡利原理確定原子基態(tài)的方法。

5、X射線

考試內(nèi)容

X射線的產(chǎn)生X射線波長的測量（布喇格方程）X射線的發(fā)射譜連續(xù)譜和標(biāo)識(shí)譜連續(xù)譜的產(chǎn)生機(jī)制短波限的量子解釋標(biāo)識(shí)譜的產(chǎn)生機(jī)制標(biāo)識(shí)譜與光學(xué)光譜的比較X射線的吸收和散射康普頓散射及其量子解釋

考試要求

（1）了解多X射線的產(chǎn)生裝置，掌握布喇格方程。

（2）了解X射線的發(fā)射譜，理解連續(xù)譜的產(chǎn)生機(jī)制，理解短波限的量子解釋，掌握短波限的計(jì)算。

（3）理解標(biāo)識(shí)譜的產(chǎn)生機(jī)制，掌握標(biāo)識(shí)譜與光學(xué)光譜的比較。

（4）了解X射線的吸收，理解康普頓散射及其量子解釋。

6、原子核

考試內(nèi)容

原子核的基本知識(shí)（電量、大小、組成、密度）結(jié)合能平均結(jié)合能原子核的放射衰變放射性強(qiáng)度衰變衰變衰變核力的性質(zhì)核反應(yīng)核反應(yīng)能核裂變核聚變

考試要求

（1）掌握原子核的一些基本知識(shí)（電量、大小、組成、密度）

（2）理解結(jié)合能和平均結(jié)合能的概念，掌握結(jié)合能和平均結(jié)合能的計(jì)算公式。

（3）理解原子核放射衰變的概念，了解放射性強(qiáng)度的概念，了解衰變、衰變和衰變的現(xiàn)象，掌握放射衰變的指數(shù)衰變公式，理解半衰期和衰變常數(shù)的關(guān)系。

（4）理解核力的性質(zhì)。

（5）理解核反應(yīng)方程，理解核反應(yīng)過程中需滿足的一些守恒定律，理解核反應(yīng)能的定義，掌握核反應(yīng)能的計(jì)算方法。

（6）了解核裂變和核聚變。

三、參考書目

[1]諸圣麟.原子物理學(xué).高等教育出版社,2012

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